设计计算及说明 5）、按齿根弯曲强度设计 由式10-17 mn1?32KT1YF1Ysa1cos2? 2?a(u?1)z1??F1?结 果 a上式中K?KA?KV?KF??KF??1?1.03?1.2?1.33?1.64 b根据纵向重合度??=1.586,从图10-28查得螺旋角影响系数Yβ=0.88 c计算当量齿数 齿形系数 zv1?2060?21.89z??65.68 ，v2cos314?cos314?由[1]图10-5查得YF1?2.756，YF2?2.241 由图10-20C但得??FE1?=500 MPa ??FE2?=380 MPa 由图10-18取弯曲疲劳极限KFN1=0.85,KFN2=0.88 d计算弯曲疲劳应力:取安全系数S=1.4,由10-12得: ??F1?=KFN1??FE1?/S=303.57 MPa ??F2?=KFN2??FE2?/S=238.36 MPa YF1Ysa1e比较 ??F1??2.756?1.569?0.01424303.57YF2Ysa2??F2?2.241?1.742??0.01634238.36，故应将且YF1Ysa1??F1??YF2Ysa2??F2?YF2Ysa2??F2?代入[1]式（11-15）计算。 f法向模数 2KT1YF1Ysa1cos2?mn1?3?a(u?1)z12??F1?52?2?1.64?1.38?10?0.88?cos14?3?0.01643?2.161?1.63?202对比计算结果,为同时满足接触疲劳强度,则需按分度圆直径d1=66.15mm来计算应有的数,于是有: - 14 -
设计计算及说明 取mn1?2.5mm z3?26.则z4?78 g中心距 a1?mn(z1?z2)2?(26?78)??134mm 2cos?2?cos14?结 果 mn1?2.5mm z3?26 z4?78 a1=134mm 取a1=138mm h确定螺旋角 mn(z1?z2)2a 2?(26?78)?arccos?14?2'5''2?134?1?arccos?1?14?2'5'' i计算大小齿轮分度圆直径: Z3mn?67mm cos14.03?Z4mn?201mm d4=cos14.03?d3=d3=67mm d4=201mm J 齿宽 B4??ad3?1?67?67mm 取B4?70mm，B3?75mm 4)、齿轮结构设计，（略）配合后面轴的设计而定 B4?70mm，B3?75mm 五、轴的设计计算 为了对轴进行校核，先求作用在轴上的齿轮的啮合力。 第一对和第二对啮合齿轮上的作用力分别为 - 15 -
设计计算及说明 结 果 Ft1?2T12?4.191?10??1839Nd145.58?4Ft1?tg?n1692?tg20Fr1???634N?cos?1cos1339'50\Fa1?Ft1tg?1?1692?tg1339'50\?411N2T22?138.35?103Ft2???4130Nd367Ft2?tg?n4130?tg20?Fr2???1549N?cos?2cos142'5\Fa2?Ft2tg?2?4130?tg14?2'5\?1032N1．高速轴Ⅰ设计 ?dmin=17.52mm 1）按齿轮轴设计，轴的材料取与高速级小齿轮材料相同，40Cr， 调质处理，查表15-31，取A0?112 2）初算轴的最小直径 dmin?A0?3p2.38?112?3?17.52mm n622 - 16 - 高速轴Ⅰ为输入轴，最小直径处跟V带轮轴孔直径。因为带轮轴上有键槽，故最小直径加大6%，dmin=18.57mm。由《机械设计手册》表22-1-17查得带轮轴孔有20，22，24，25，28等规格，故取dmin=20mm 首先确定个段直径 设计计算及说明 A段：d1=20mm 有最小直径算出） B段：d2=25mm，根据油封标准，选择毡圈孔径为25mm的 结 果 C段：d3=30mm，与轴承（圆锥滚子轴承30206）配合，取轴承内 径 D段：d4=36mm， 设计非定位轴肩取轴肩高度h=3mm E段：d5=43.22mm，将高速级小齿轮设计为齿轮轴 G段， d7=30mm, 与轴承（圆锥滚子轴承30206）配合，取轴承 内径 F段：d6=36mm, 设计非定位轴肩取轴肩高度h=3mm 第二、确定各段轴的长度 A段：L1=1.6*40=64mm,圆整取L1=60mm B段：L2=50mm，轴承端盖总宽度为20mm，取端盖的外端面与带 轮右端面的距离为30mm C段：L3=39.25mm, 与轴承（圆锥滚子轴承30206）配合,加上轴 承距箱体内壁的距离，再加上距下一轴肩的距离 L=330.5mm L3=17.25+8+14=39.25mm G段：L7=29mm, 同c段 F段：L6?8mm E段：L5?50mm，齿轮的齿宽B1?50mm D段：L4=92mm, 考虑各齿轮齿宽及其间隙距离，箱体内壁宽度 减去箱体内已定长度后圆整得L4=92mm 轴总长L=330.5mm 2、轴Ⅱ的设计计算 1）、按齿轮轴设计，轴的材料取与高速级小齿轮材料相同，40Cr，dmin=30mm - 17 - 设计计算及说明 调质处理，查表15-31，取A0?109 2）初算轴的最小直径 结 果 dmin?A0?3p2.31?109?3?26.46mm n159.42 因为带轮轴上有键槽，故最小直径加大6%，dmin=29.63mm。根据减速器的结构，轴Ⅱ的最小直径应该设计在与轴承配合部分，初选圆锥滚子轴承30206，故取dmin=30mm 轴Ⅱ的设计图如下： 首先，确定各段的直径 A段:d1=30mm,与轴承（圆锥滚子轴承30206）配合 E段：d5=30mm，与轴承（圆锥滚子轴承30206）配合 B段：d2=34mm, 非定位轴肩，与齿轮配合 C段：d3=40mm, 定位轴肩 D段：d4=36mm, 非定位轴肩 然后确定各段距离： A段： L1=43.25mm, 考虑轴承（圆锥滚子轴承30206）配合，加 上轴承距箱体内壁的距离，再加上齿轮与箱体内壁的距离 B段：L2=71mm,与齿轮配合，比齿轮轮毂短4mm C段：L3=20,根据箱体内部尺寸 E段：L5=45.25mm, 考虑轴承（圆锥滚子轴承30206）配合，加 - 18 -